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JP2000081087A - 免震装置 - Google Patents

免震装置

Info

Publication number
JP2000081087A
JP2000081087A JP24978298A JP24978298A JP2000081087A JP 2000081087 A JP2000081087 A JP 2000081087A JP 24978298 A JP24978298 A JP 24978298A JP 24978298 A JP24978298 A JP 24978298A JP 2000081087 A JP2000081087 A JP 2000081087A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rigid plate
plate
layer
buffer
connecting rigid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP24978298A
Other languages
English (en)
Inventor
Tatsuji Matsumoto
達治 松本
Eimei Yoshikawa
栄明 吉川
Teruo Sasaki
輝男 佐々木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Rubber Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Rubber Industries Ltd filed Critical Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority to JP24978298A priority Critical patent/JP2000081087A/ja
Publication of JP2000081087A publication Critical patent/JP2000081087A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Landscapes

  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)
  • Springs (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 免震装置の座屈特性及び破断特性を改善し、
かつ水平バネ定数の荷重依存性や歪み依存性を減じう
る。又連結剛性板を拘束して固定しうるため、ボルトへ
の剪断力を緩和でき、その使用本数及び加工工数を減じ
うる。 【解決手段】 連結剛性板2、2間に、緩衝体3を一体
に接合してなる積層ゴム支承4、及び前記連結剛性板2
に固定される取付板6、6を具える。前記取付板6は、
前記連結剛性板2に接しうる着座部分15Aを有する基
板部15に、前記連結剛性板2をその周囲を囲んで嵌入
できかつ前記連結剛性板2の厚さTと略同深さHの凹部
16を形成するリブ状部17を形成している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば地震、機械
振動、或いは交通振動等により、構造物、各種機器類及
び美術工芸品類等に入力される振動の加速度を低減させ
る免震装置に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、建築物、橋、タンク等の構造
物、及び電子計算機、医療機器、保安機器、精密製造機
器、分析解析機器等の機器類、或いは美術工芸品類など
に加わる振動の加速度を低減する免震装置として、例え
ば、図5に示すような積層ゴム支承aが知られている。
【0003】この積層ゴム支承aは、上下の連結剛性板
b,b間に、ゴムの弾性層と鋼板からなる剛性層とを交
互に積層した緩衝体cを、前記ゴムの加硫接着により一
体に接合してなり、又前記連結剛性板bには、この積層
ゴム支承aを上下の構造物に取付けるための取付板dが
固着されている。
【0004】この積層ゴム支承aと取付板dとの固着方
法として、取付板dを積層ゴム支承aと一体成形するー
体成形タイプと、同図の如く、取付板dをボルトeで固
定するボルト固定タイプとがあり、後者のボルト固定タ
イプは、積層ゴム支承aの加硫成型後に前記取付板dを
ボルト止めするため、加硫金型の構造を変更することな
く、設計条件に合わせた種々の形状の取付板dを自在に
選択できるため広く採用されている。
【0005】しかし、前記ボルト固定タイプでは、横揺
れなどの水平方向の変形に対して、各ボルトeに直接剪
断力が作用し、従って、確実な固定のために多くのボル
ト本数が必要になるばかりか、それに伴う連結剛性板b
及び取付板dへの加工工数が増し、コストアップの原因
となっている。
【0006】他方、地震などにより前記積層ゴム支承a
に、大きな鉛直荷重が作用しかつ大きい水平方向の剪断
歪みが加えられたときには、図6に一点鎖線で誇張して
示すように、前記連結剛性板bから水平方向外側に突出
する部分fに曲げ応力が集中し、特に連結剛性板bに隣
接する剛性層gに曲げ変形が起こりやすくなる。その結
果、積層ゴム支承aの座屈特性、破断特性を著しく低下
させるとともに、水平移動する際の大きな障害となり、
水平バネ定数の荷重依存性や歪み依存性が大きくなるな
ど安定した免震効果が発揮できないという問題がある。
【0007】そこで本発明は、前記取付板に、連結剛性
板をその周囲を囲んで嵌入する凹部を形成し、かつこの
凹部の深さを前記連結剛性板の厚さと略同一とすること
を基本として、剛性層の曲げ変形を効果的に抑制でき、
座屈特性及び破断特性を改善しかつ水平バネ定数の荷重
依存性や歪み依存性を減じる一方、連結剛性板をしっか
りと拘束して固定しうるため、ボルトへの剪断力を緩和
でき、その使用本数及び加工工数を減じコストの削減に
も役立つ免震装置の提供を目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本願の請求項1の免震装置の発明は、両端の連結剛
性板の間に緩衝体を接着し一体に接合してなる積層ゴム
支承、及びこの積層ゴム支承の前記連結剛性板に固定さ
れる取付板を具えるとともに、前記緩衝体はゴム材から
なる1枚の弾性層、又は複数の弾性層と非ゴム材からな
り前記弾性層よりも高剛性の剛性層とが交互に配された
積層体からなり、かつ前記緩衝体と連結剛性板とはゴム
材と非ゴム材との接着により一体化され、しかも前記取
付板は、前記連結剛性板に接しうる着座部分を有する基
板部に、前記連結剛性板をその周囲を囲んで嵌入できか
つ前記連結剛性板の厚さと略同深さの凹部を形成するリ
ブ状部を設けることを特徴としている。
【0009】又請求項2の発明では、前記リブ状部は、
前記連結剛性板の周面と直角の方向におけるその巾は、
前記弾性層の厚さt1の4倍以上かつ15倍以下である
ことを特徴としている。
【0010】又請求項3の発明では、前記取付板は、そ
れぞれ別体の前記基板部と、リブ状部とがボルト結合に
よって一体化されたことを特徴としている。
【0011】又請求項4の発明では、前記積層ゴム支承
は、前記緩衝体の周囲を含んで保護ゴム層により覆われ
るとともに、中心軸と直交する向きのこの連結剛性板の
最大巾D1は、前記保護ゴム層を含む緩衝体の最大巾以
下、かつ前記剛性層の最大巾の0.8倍以上としたこと
を特徴としている。
【0012】又請求項5の発明では、前記積層ゴム支承
は、前記連結剛性板の周囲を残して、緩衝体の周囲のみ
を保護ゴム層により覆ったことを特徴としている。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
示例とともに説明する。図1,2において、本願の免震
装置1は、両端の連結剛性板2、2の間に緩衝体3を接
着して一体化した積層ゴム支承4と、この積層ゴム支承
4の前記連結剛性板2、2にボルト5を用いて固定され
る取付板6、6とを具える。そして、この免震装置1
は、前記取付板6を介して例えば基礎である下の構造体
7Lと、建築物等である上の構造体7Uとの間に装着さ
れることにより、上の構造体7Uに加わる振動加速度を
低減させる。
【0014】前記積層ゴム支承4は、両端に配される上
下の連結剛性板2、2と、各連結剛性板2に一体に接合
される緩衝体3とを具え、前記連結剛性板2には、厚さ
Tが例えば30mm程度の剛性が大な鋼板等からなる厚
肉の金属製板が好適に用いられる。この積層ゴム支承4
は、本例の如く、水平方向の種々な向きの揺れにも対応
できるように、円柱形状すなわち横断面の輪郭形状が方
向性のない円形形状とすることが好ましいが、要求によ
り、四角形、五角形等の多角形状で形成することもでき
る。
【0015】又前記緩衝体3は、ゴム材からなる1枚の
弾性層9、或いは複数の弾性層9と剛性層10とが交互
に重置された積層体11から形成され、この緩衝体3と
前記連結剛性板2とは、前記弾性層9をなすゴム材と連
結剛性板2をなす非ゴム材との接着により一体化され
る。なお本例では、緩衝体3が積層体11である場合を
例示しており、これより鉛直方向の大きな荷重を支えつ
つ、水平方向への変位を大きく確保している。
【0016】なお前記弾性層9としては、各種のゴム材
が使用できるが、機械的強度、弾性率の長期安定性、変
形能力の長期安定性、耐クリープ性などに優れることが
必要であり、例えば天然ゴム(NR)、クロロプレンゴム(C
R)などが好ましく使用できる。特に天然ゴムは、安価で
ありかつ耐候性以外の特性でクロロプレンゴムより優れ
ているため、この天然ゴムを90phr以上配合した天
然ゴム系材料を用いることがさらに好ましいが、他に損
失正接 tan δを高めた高減衰性ゴムを用いるのも良
い。
【0017】又前記剛性層10として、前記弾性層9よ
りも高剛性の非ゴム材、例えば鋼板などの金属製板が好
適であるが、金属製板と略同程度の剛性及び強度を有す
るものであるならば、例えばセラミックス、合成樹脂等
の種々の材料が使用できる。この剛性層10は、前記連
結剛性板2と略同形状をなし、又前記弾性層9の厚さt
1が2〜10mm程度、通常3〜6mm程度であるのに
対して、前記剛性層10の厚さt2を前記厚さt1の
0.5〜1.0倍程度としている。
【0018】又前記積層ゴム支承4は、前記連結剛性板
2の周囲を残して、前記緩衝体3の周囲のみを保護ゴム
層12によって被覆保護している。本例では、この保護
ゴム層12は、他の構成部材2、9、10と加硫金型内
での一体成型によって加硫接着してなり、従って、連結
剛性板2の周囲に付着する保護ゴム層12は、一体成型
後に切除している。なお保護ゴム層12は、既加硫のも
のを別途緩衝体に接着剤等を用いて貼着しうるなど、種
々の形成方法が採用できる。又前記積層ゴム支承4に
は、加硫成型時に加熱用の熱源を挿入しうる小孔13を
その中心線に沿って透設している。
【0019】次に前記取付板6は、図2に示すように、
前記連結剛性板2に接しうる着座部分15Aを有する基
板部15に、前記連結剛性板2をその周囲を囲んで嵌入
できる凹部16を形成するリブ状部17を設けている。
なお基板部15は、前記着座部分15Aの外側に、前記
積層ゴム支承4の外周から外にはみ出してのびるはみ出
し部分15Bを延設してなり、このはみ出し部分15B
に、積層ゴム支承4を構造体7U、7Lにボルト固定す
るためボルト挿通孔19を形成している。又着座部分1
5Aには、連結剛性板2をボルト固定するためボルト挿
通孔20を形成している。
【0020】又前記リブ状部17は、前記連結剛性板2
の周囲に沿って実質的に連続してのびる環状をなし、そ
の着座部分15Aからの突出高さ、すなわち前記凹部1
6の深さHを前記連結剛性板2の厚さTと略同じに設定
している。ここで「略同じ」とは、前記深さHが前記厚
さTの0.9〜1.0倍の範囲を意味し、好ましくは
0.95〜1.0倍の範囲である。又リブ状部17の、
前記連結剛性板2の周面と直角方向の巾Wは、前記弾性
層9の厚さt1の4倍以上とすることが好ましい。
【0021】このように構成するリブ状部17は、図3
に示すように、大きな鉛直荷重が作用しかつ大きい水平
方向の剪断歪みが加えられたときに、特に最上段及び最
下段の剛性層10Aが曲げ変形(一点鎖線で示す)しよ
うとするのを、前記リブ状部17の端面17Sが押え込
んで阻止することができる。そのため、積層ゴム支承4
の座屈特性、破断特性を改善することができ、又水平バ
ネ定数の荷重依存性や歪み依存性を低減できる。
【0022】なお、前記深さHが0.9×Tより小な時
には、リブ状部17の前記押え込みが有効に発揮され
ず、剛性層10Aの曲げ変形防止効果が不十分となる。
逆に前記深さHが1.0×Tより大な時には、リブ状部
17が突出するため、最上段及び最下段の弾性層9Aの
水平方向へのゴムの動きが阻害され、この弾性層9Aに
損傷をもたらすとともに、水平バネ定数の安定性を損ね
る。
【0023】又積層ゴム支承4の水平歪み率の最大は4
00%程度であるので、前記巾Wを厚さt1の4倍以上
とすることにより、地震などの大きな横揺れに際して
も、前記剛性層10Aの曲げ変形を略確実に阻止するこ
とができる。なお前記巾Wの上限は、材料コストの観点
から前記厚さt1の15倍以下程度とすることが好まし
いが、リブ状部17の外周面が基板部15の外周面と整
一する如く、前記リブ状部17を巾広に形成しても良
い。
【0024】又前記取付板6は、図4(A)に示すよう
に、1枚の厚肉の硬質材料から削り出して基板部15と
リブ状部17とを一体物で形成しても良いが、加工費用
と材料費用を安くするために、図4(B)に示すよう
に、基板部15とリブ状部17とをそれぞれ別体で形成
しこれらをボルト結合によって一体固着することが好ま
しく、このとき、リブ状部17を基板部15に設ける凹
溝18に嵌合させる。
【0025】このように構成することにより、凹部16
内に連結剛性板2をしっかりと拘束して固定することが
でき、その結果、ボルト5への剪断力を緩和でき、その
使用本数及び加工工数を減じコストの削減をも達成でき
る。なお凹溝18を設けることなくリブ状部17を基板
部15に直接ボルト結合することもでき、係る場合に
も、剛性層10の曲げ変形の防止効果は発揮できる。
【0026】また、前記積層ゴム支承4の外径形状が、
加硫金型により規制されている場合には、前記連結剛性
板2の中心軸と直交する向きの最大巾D1(本例では直
径D1)は、許される範囲の中で大きい方が、前記曲げ
変形の防止の観点から望ましく、従って、本例では、前
記直径D1は、前記保護ゴム層12を含む緩衝体3の最
大巾D2(本例では直径D2)以下、かつ前記剛性層1
0の最大巾D3(本例では直径D3)の0.8倍以上、
すなわち0.8×D3≦D1≦D2としている。なお、
この曲げ変形の防止の観点からは、D3≦D1≦D2で
あることがさらに好ましい。
【0027】
【発明の効果】叙上の如く本発明は、前記取付板に、連
結剛性板をその周囲を囲んで嵌入する凹部を形成し、か
つこの凹部の深さを前記連結剛性板の厚さと略同一とし
ているため、剛性層の曲げ変形を効果的に抑制でき、座
屈特性及び破断特性を改善し、かつ水平バネ定数の荷重
依存性や歪み依存性を減じうる。しかも、連結剛性板を
凹部内でしっかりと拘束して固定しうるため、ボルトへ
の剪断力を緩和でき、その使用本数及び加工工数を減じ
コストの削減にも役立つ。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願の免震装置の一実施例を示す断面図であ
る。
【図2】取付板を示す斜視図である。
【図3】本願の作用効果の一つを説明する線図である。
【図4】(A)、(B)はリブ状部の形成状態を例示す
る断面図である。
【図5】従来技術を説明する断面図である。
【図6】従来の問題点を説明する拡大断面図である。
【符号の説明】
2 連結剛性板 3 緩衝体 4 積層ゴム支承 6 取付板 9 弾性層 10 剛性層 11 積層体 12 保護ゴム層 15 基板部 15A 着座部分 16 凹部 17 リブ状部 H 凹部の深さ T 連結剛性板の厚さ t1 弾性層の厚さ W リブ状部の巾

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】両端の連結剛性板の間に緩衝体を接着し一
    体に接合してなる積層ゴム支承、及びこの積層ゴム支承
    の前記連結剛性板に固定される取付板を具えるととも
    に、前記緩衝体はゴム材からなる1枚の弾性層、又は複
    数の弾性層と非ゴム材からなり前記弾性層よりも高剛性
    の剛性層とが交互に配された積層体からなり、かつ前記
    緩衝体と連結剛性板とはゴム材と非ゴム材との接着によ
    り一体化され、 しかも前記取付板は、前記連結剛性板に接しうる着座部
    分を有する基板部に、前記連結剛性板をその周囲を囲ん
    で嵌入できかつ前記連結剛性板の厚さと略同深さの凹部
    を形成するリブ状部を形成してなる免震装置。
  2. 【請求項2】前記リブ状部は、前記連結剛性板の周面と
    直角の方向におけるその巾は、前記弾性層の厚さt1の
    4倍以上かつ15倍以下であることを特徴とする請求項
    1記載の免震装置。
  3. 【請求項3】前記取付板は、それぞれ別体の前記基板部
    と、リブ状部とがボルト結合によって一体化されたこと
    を特徴とする請求項1又は2記載の免震装置。
  4. 【請求項4】前記積層ゴム支承は、前記緩衝体の周囲を
    含んで保護ゴム層により覆われるとともに、中心軸と直
    交する向きのこの連結剛性板の最大巾D1は、前記保護
    ゴム層を含む緩衝体の最大巾以下、かつ前記剛性層の最
    大巾の0.8倍以上としたことを特徴とする請求項1記
    載の免震装置。
  5. 【請求項5】前記積層ゴム支承は、前記連結剛性板の周
    囲を残して、緩衝体の周囲のみを保護ゴム層により覆っ
    たことを特徴とする請求項1又は4記載の免震装置。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004084852A (ja) * 2002-08-28 2004-03-18 Toyo Tire & Rubber Co Ltd 積層ゴム構造体
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A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040713